平衡重式叉车加装属具后实际承载能力核算办法探究

摘  要：叉车属具能够拓展叉车功能，促进叉车满足更多工况的使用需求，在社会生产中发挥着重要的作用。叉车在加装属具后，由于受到属具自身重量、失载距变化等因素影响，会使得叉车的实际承载能力发生变化，计算出叉车加装属具后的实际承载能力有助于保障叉车安全、稳定运行，一般可以采用稳定系数方法、门架弯曲强度方法以及起升链条安全拉力方法3个方面计算叉车加装属具后的实际承载能力。

关键词：叉车  属具  承载能力

中图分类号：TH242    文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2020）04（c）-0040-02

叉车是现代社会生产常用的搬运工具，在仓储、工厂以及码头等领域具有非常广泛的应用。一般情况下叉车搬运货物主要通过货叉叉取，这就要求待搬运的货物放在托盘上或者底部有空间叉取，然而在实际使用中，货物的类型多种多样，许多货物无法通过正常的货叉叉取来实现转运，在这种背景下就产生了叉车属具，能够实现对货物的吊装、夹抱、倾翻以及侧移等功能，一方面拓展了叉车的适用范围，丰富了叉车的使用性能，另一方面也显著提高了叉车的作业效率。平衡重式叉车在安装属具后，由于属具自身有一定的重量，另外叉车的失载距也会增加，这就造成叉车的实际承载能力低于标定的承载量，精确地计算出叉车安装属具后的实际承载能力有助于提高叉车的使用安全性，有效预防叉车使用中发生安全事故。

1  稳定系数方法

平衡重式叉车在叉取货物时，可以看作是以前轮为支点的杠杆，叉车配重距离前轮的距离以及重量两个方面决定了叉车的实际承载能力，图1为叉车安装属具时受力分析图。通过杠杆原理可以得出，叉车安装属具后叉车实际承载能力可以通过下列公式计算[1]：

式（1）中，Q1为叉车安装属具后实际承载能力;Q为叉车额定承载能力;X为叉车前轮中心至货叉前端的水平距离;C为叉车货叉垂直段前端面至载荷中心的水平距离;S为货叉厚度;Gs为属具的自身重量;A为叉车前轮中心至货叉架前端的水平距离;HCG为货叉架前端面至属具重心水平距离;ET为叉车货叉架前端面至载荷后端面的水平距离;L为载荷后端面至载荷中心的水平距离。

使用这种方法计算出的叉车实际承载能力是基于叉车静止不动时倾翻力矩不变的情况下得出的，在这种背景下叉车的纵向稳定性系数K不受影响，所以将这种计算方法称之为稳定系数办法[2]。这种计算方法由于比较简单，在市场中获得了非常广泛的使用，许多著名的叉车属具厂家也是利用这种计算方法进行叉车的实际承载能力计算，比如说卡斯卡特、安庆联动、靠谱以及博索尼等，然而这种计算方法未充分考虑到叉车的各个影响因素，因此只能粗略地计算出叉车的载荷变化。

2  门架弯曲强度方法

为了确保叉车安装属具后叉取货物过程的安全性，不仅要保证叉车具有良好的稳定性，也要确保叉车中的各个部件能够满足载重要求，换言之，要确保叉车在安装属具前后各个承载部件所受到力的大小和类型不会改变，从而确保叉车各个部件都在安全范围内[3]。叉车门架是叉车叉取货物过程中重要受力部件，因此，可以以叉车门架的受力情况为依据计算叉车安装属具后的实际承载能力。这种计算方法运用的原理是保证叉车在安装属具后原有的配件重量对中心线上某点的力矩不会发生改变，为了降低计算的复杂性，忽略了门架前倾与后倾两者状态，其计算公式可以表示为[4]：

公式（2）中，QH为叉车安装属具后的实际承载能力;c为叉车初始的载荷中心距;c'为叉车安装属具后载荷中心距;Gc为叉车初始配件自身重量;Sc为叉车初始配件重心到货叉架前端面的水平距离;Ss为属具重心位置到货叉架前端面的水平距离;b为门架槽钢的中心位置到货叉架前端面的水平距离。

在运用门架弯曲强度算法得到的平衡重式叉车安装属具后的实际承载能力数值，保证了叉车在安装属具后复合滚轮对门架的径向力大小相同。此外，叉车在叉取货物时还会有其他部件受力，为确保叉车安装属具后的安全性，也需要对各个部件进行承载能力计算。

3  起升链条安全拉力方法

在使用稳定系数办法以及门架弯曲强度办法计算叉车安装属具后实际承载能力时，都可能会出现计算数值超过叉车额定承载能力的情况，不能够完全保证叉车的稳定性与安全性。这是因为起升链条的起升重量是一定的，在起升了超过额定重量的货物后，起升链条的安全系数会随之变小，另外，过载的货物重量也会造成门架起升油缸产生非常大的负载，活塞杆的安全系数也会变得越来越小。所以，在进行叉车安装属具后实际承载能力计算时，要确保从叉车上卸下的配件重量与额定载重数值大小和安装属具后叉取货物的重量相等，为此，可以通过以下公式计算出叉车安装属具的实际承载能力[5]：

公式（3）中，QL为通过起升链条拉力安全方法计算得到的叉车实际承载能力。

4  结语

叉车是社会生产中常用的搬运工具，能够有效地降低工人的劳动强度，提高货物搬运效率，叉车属具是在原有叉车基础上进行的升级改造，使得叉车能够满足各种工况的使用需求，为了确保改进的叉车依然保持较好的稳定性和安全性，计算出叉车加装属具后的实际承载能力非常有必要，有助于叉车行业的进一步发展。

参考文献

[1] 周峻，陈曾.叉车纸浆包夹装属具不能夹紧的原因及改进方法[J].工程机械与维修，2017（10）：73-74.

[2] 洪玲.叉车稳定性验证试验及承载力设计与计算原则[J].科技经济导刊，2017（20）：5-7.

[3] 邱全胜，陆华忠，赵俊宏，等.智能堆垛叉车三向属具的运动学建模和验证[J].农机化研究，2018，40（2）：19-23，28.

[4] 廖燕丽.叉车属具发展趋势及智能属具自适应控制系統优化设计[J].化学工程与装备，2016（12）：222-224.

[5] 黄卫.叉车配置属具后允许起重量的确定及过载保护[J].工程机械，1999（8）：13-15，51.

作者简介：刘俊红（1972，11—），女，汉族，山东菏泽人，本科，中级工程师，研究方向：厂（场）内专用机动车辆检验。